PENILAIAN FORMASI
PENILAIAN FORMASI
MENGHITUNG POROSITAS DARI SATU JENIS LOG1. TUJUANMenghitung
porositas berdasarkan satu jenis log, yaitu log listrik, log
radioaktif atau log sonik.
2. METODE DAN PERSYARATAN2.1. METODEMetode grafisMetode
perhitungan matematis2.2. PERSYARATAN1. Rekaman log pada lubang
terbuka,2. Lapisan dianggap bersih (clean formation) dan terdiri
atas satu jenis batuan.
3. LANGKAH KERJA3.1. LOG LISTRIKa. Lapisan air (Sw = 100 %)1.
Hitung harga Ro dan Rw .
2. Hitung *)*) Apabila yang tersedia adalah log Micro, cara yang
sama dapat diterapkan yaitu
3. Dengan menggunakan grafik Gambar Por-1, tarik garis tegak
lurus dari harga F pada sumbu tegak sampai memotong salah satu
grafik yang ada, dan harga porositas didapat pada sumbu tegak.
Pilih grafik sesuai persamaan
Harga m disesuaikan dengan jenis batuan:Pasir tidak
terkonsolidasi: m = 1.4 1.6Batuan pasir
: m = 1.6 2.0Batuan kapur
: m = 2.0Dolomit
: m = 2.2
Apabila tersedia, gunakan m dari hasil analisa batuan inti.Dua
buah grafik yang lain untuk
dan
Gambar 1. Por-1
b. Lapisan hidrokarbon dan air1. Hitung harga Rxo 2.Dengan data
Rmc dan Rmf, pergunakan nomogram Gambar 2 untuk mendapatkan harga .
Pemilihan harga m disesuaikan seperti pada langkah a.3 di atas.
Gambar 2. Nomogram porositas dan faktor formasi (untuk clean
sand)3.2. LOG RADIOAKTIF
a. Neutron1.Untuk log SNP (Sidewall Neutron Porosity), lakukan
koreksi tebal kerak lumpur menggunakan Gambar Por-15a: masukkan
harga SNP apparent limestone pada sumbu mendatar, tarik garis tegak
lurus memotong garis ketebalan kerak lumpur, kemudian buatlah garis
diagonal dari titik tersebut sejajar dengan garis diagonal
terdekat, perpotongan dengan sisi atas gambar menunjukkan harga
terkoreksi (skala pada sumbu mendatar),
2. Log CNL (Compensated Neutron Log) paling banyak dipengaruhi
oleh kondisi lubang bor. Harus dilakukan koreksi dengan Gambar
Por-14c dan Por-14d,3. Gunakan kurva Gambar Por-13: masukkan harga
atau yang telah dikoreksi pada sumbu mendatar, tarik garis tegak
lurus hingga memotong kurva batuan yang sesuai. Harga porositas
didapat pada sumbu tegak.
Gambar 3. Por-15a, Koreksi Mudcake untuk SNP
Gambar 4. Por-14c
Gambar 5. Por-14d
Gambar 6. Por-13a
Gambar 7. Por-13b
b. Density1.Lakukan koreksi pengaruh lubang bor pada bulk
density menggunakan Gambar Por-15a: tempatkan diameter lubang pada
sumbu mendatar, tarik garis tegak lurus hingga memotong bulk
density hasil pembacaan log dan baca harga koreksi pada sumbu
tegak. Tambahkan harga koreksi ini pada harga bulk density
terkoreksi.2. Gunakan kurva Gambar Por-5: masukkan harga bulk
density terkoreksi pada sumbu mendatar, tarik garis tegak lurus
hingga memotong kurva batuan yang sesuai. Harga porositas kurva
didapat pada sumbu tegak.
Gambar 8. Por-5
3.3. LOG SONIKAlat sonik berfungsi mengukur waktu rambat
gelombang suara melalui formasi pada jarak tertentu. Digunakan
pemancar dan penerima yang dipisahkan pada jarak tertentu. Biasanya
digunakan kombinasi dua buah pemancar dan empat penerima (Borehole
Compensated - BHC) yang tersusun bertolak belakang (Double Inverted
System), untuk mengeliminasi pengaruh kemiringan dan meningkatkan
keakuratan dalam pengukuran. Log sonik ini diukur dengan satuan
interval waktu transit (Interval Transit Time - (t). Gunakan kurva
Gambar Por-3: masukkan harga (t pada sumbu mendatar, tarik garis
tegak lurus hingga memotong kurva batuan yang sesuai. Harga
porositas didapat pada sumbu tegak. Nilai (t yang melalui beberapa
matriks dapat dilihat pada tabel berikut ini
Litologi
()() yang umum digunakan
Sandstone18000 - 1950055.5 - 51.055.5 - 51.0
Limestone 21000 - 2300047.6 - 43.547.6
Dolomite23000 - 2600043.5 - 38.543.5
Anhydrite2000050.050.0
Salt1500066.767.0
Casing (iron)1750057.057.0
Air189189
Tabel 1. Nilai dan pada beberapa matriks
Untuk pendekatan, dapat dipakai Tabel pada Gambar Por-3. Untuk
batuan pasir tidak terkonsolidasi (unconsolidated sand), dapat
dipakai kurva koreksi kompaksi : masukkan harga interval transit
time pada sumbu mendatar, tarik garis tegak lurus hingga memotong
harga koreksi kekompakan () yang sesuai, tarik garis mendatar dari
perpotongan tersebut akan memberikan harga porositas pada sumbu
tegak. Jika harga koreksi kekompakan tidak diketahui, dapat
dilakukan cara kebalikannya dari lapisan yang sudah dihitung
porositasnya (misalnya dari lapisan air, pada langkah kerja
3.1.a).
Gambar 9. Por-34. DAFTAR PUSTAKA
1. John T. Dewan : Essentials of Modern Open-hole Log
Interpretation, Penn-Well Books, PennWell Publishing Company,
Tulsa, Oklahoma, 19832. Adi Harsono : Evaluasi Formasi dan Aplikasi
Log - Edisi 8, 19973. Schlumberger : "Log Interpretation Chart",
1997
4. Schlumberger, "Log Interpretation Principles/Applications,
1989
5. George Asquith with Charles Gibson : "AAPG Methods in
Exploration Series Number 3 - Basic Well Log Analysis for
Geologist", The American Association of Petrolum Geologists,
1982
6. Pirson S.J. : Hand Book of Well Analysis for Oil and Gas
Formation Evaluation, Prentice Hall Inc, Englewood, N.J. , 19635.
DAFTAR SIMBOL
= porositas
= porositas dari log neutron ( atau )
= porositas dari log density
= porositas dari log neutron-density
= porositas dari log sonicSW = saturasi air
Ro = resisitivity lapisan air
RW= resisitivity air formasi
Rxo = resisitivity flushed zone Rmf = resistivity filtrat
lumpurRt mikro = resistivity dari log mikrotS= cepat rambat bunyi
yang terbaca pada log sonic (ft/sec)tf= cepat rambat bunyi pada
fluida (ft/sec)tma = cepat rambat bunyi pada matriks batuan
(ft/sec)
F = Formation Resistivity FactorFa = Formation Resistivity
Factor apparent
Bcp = faktor koreksi kekompakan
= faktor tortuosity
= faktor sementasi6. LAMPIRAN6.1. LATAR BELAKANG DAN
RUMUSApabila tersedia inti (core), porositas dapat ditentukan
dengan pengukuran pada inti tersebut, yang umumnya mewakili lingkup
ruang beberapa centimeter kubik. Sebaliknya peralatan logging
menyidik parameter global disekeliling titik pengamatan dalam
ukuran beberapa meter kubik; disamping itu formula yang dipakai
dalam interpretasi log mengandung beberapa koefisien dan parameter
yang hanya diperkirakan harganya. Karena itu memperbandingkan
porositas inti dan porositas log, meskipun penting untuk
mendapatkan harga porositas absolut, tetapi hendaknya
diinterpretasikan dengan berhati-hati; misalnya jika porositas inti
0.25, mungkin berpasangan dengan porositas log sekitar 0.23 0.27.
Perlu dilakukan kalibrasi log dengan menggunakan batuan inti (core)
karena log-log yang sudah diambil merupakan hasil pembacaan dari
alat yang belum tentu sesuai dengan keadaan sebenarnya. Kalibrasi
ini dilakukan untuk mengetahui log mana saja yang memberikan hasil
yang dekat dengan keadaan sebenarnya, sehingga dapat dijadikan
acuan dalam melakukan perhitungan dan interpretasi.
6.1.1. Log ListrikPada lapisan air, log lateral, induksi atau
laterolog menghasilkan Ro, jadi Rw dapat dikenal dari
Formation Resistivity Factor F dapat dihitung pada daerah
terbanjiri dengan perhitungan Rxo dari Microlog atau
Micro-laterolog .
Humble menggunakan persamaan rata-rata dengan formula:
Untuk lapisan yang mengandung hidrokarbon, Formation Factor
Apparent (Fa) dapat dihitung dari zone terbanjiri dan membandingkan
dengan resistivity filtrat:
Formation Resistivity Factor yang nyata (F) lebih kecil dari Fa
dan jika saturasi residual (Sor) dapat diperkirakan, maka hubungan
formula yang ada dapat dinyatakan dalam nomograph untuk menghitung
porositas.
6.1.2. Log Radioaktifa.Log Neutron
Log neutron adalah log pororitas yang mengukur konsentrasi ion
hidrogen dalam formasi. Pada formasi bersih (clean formation) yang
bebas dari shale, dimana porositasnya terisi oleh air atau minyak,
log neutron akan mengukur porositas dari bagian yang terisi
fluida.
Neutron dibuat dari bahan kimia yang biasanya adalah campuran
americium dan beryllium yang akan terus-menerus memancarkan
neutron. Neutron-neutron ini akan bertabrakan dengan atom-atom dari
material formasi, dan mengakibatkan neutron akan kehilangan
sebagian energinya. Karena massa atom hidrogen hampir sama dengan
neutron, kehilangan energi terbesar akan terjadi bila keduanya
bertabrakan. Kehilangan energi terbesar adalah fungsi (pengaruh)
dari konsentrasi hidrogen dalam formasi. Karena hidrogen dalam
formasi berada di pori-pori yang terisi fluida, kehilangan energi
akan berhubungan dengan porositas formasi.
Bila pori-pori terisi oleh gas, maka porositas neutronnya akan
lebih kecil dibandingkan bila pori-pori terisi oleh minyak atau
air. Hal ini terjadi karena konsentrasi hidrogen pada gas lebih
kecil dibandingkan yang terdapat pada minyak maupun air. Penurunan
porositas neutron yang disebabkan oleh gak ini disebut efek
gas.
Respon dari log neutron bervariasi, tergantung pada :
1. Perbedaan tipe detektor,
2. Jarak antara sumber neutron dan detektor
3. Litologi, misalnya sandstone, limestone dan dolomit.
Dengan adanya perbedaan-perbedaan ini, maka digunakan
chart-chart yang berbeda, sesuai dengan alat dan kondisi yang ada.
Interpretasi harus dilakukan pada chart yang spesifik karena log
neutron tidak dikalibrasi pada kondisi fisik alat yang standard,
seperti alat-alat lainnya.
Log neutron modern pertama adalah Sidewall Neutron Log (SNL).
SNL ini memiliki sepasang sumber (source) dan detektor yang kedua
pasang alat tersebut diletakkan bertolak belakang satu sama lain.
Log neutron yang lebih modern adalah Compensated Neutron Log (CNL)
yang memiliki sebuah source dan dua buah detektor. Keuntungan dari
CNL dibandingkan SNP adalah lebih sedikit terpengaruh oleh
ketidakseragaman lubang bor. Kedua alat tersebut dapat merekam
porositas dalam satuan apparent limestone, sandstone maupun
dolomit. Bila formasi yang kita ukur adalah limestone dan log
neutron mengukur porositas dalam satuan apparent limestone, maka
apparent limestone tersebut sama nilainya dengan porositas yang
sesungguhnya. Akan tetapi, bila ternyata litologi dari formasi
tersebut berupa sandstone atau dolomit, porositas apparent
limestone harus dikoreksi menjadi porositas sesungguhnya dengan
menggunakan chart yang bersesuaian
Gambar 10. Sidewall Neutron Log
Gambar 11. Compensated Neutron Log
b.Log DensityLog density adalah log porositas yang mengukur
densitas elektron pada formasi. Log ini berguna untuk :
1. Mengidentifikasi mineral evaporit
2. Mendeteksi zona gas
3. Menentukan densitas hidrokarbon
4. Mengevaluasi reservoir yang mengandung shale (shaly sand) dan
litologi yang kompleks.
Peralatan log density adalah alat yang terdiri atas source
gamma-ray yang memancarkan gamma-ray ke formasi. Sumbernya dapat
berupa Cobalt-60 atau Cesium-137. Gamma-ray bertabrakan dengan
elektron di dalam formasi yang menyebabkan hilangnya energi dari
partikel gamma-ray. Tittman dan Wahl (1965) menyebut interaksi
antara partikel gamma-ray yang datang dengan elektron formasi
sebagai Compton Scattering. Sebaran gamma-ray yang mencapai
detektor yang ditempatkan pada jarak tertentu dari source, akan
dicatat sebagai indikator dari densitas formasi. Jumlah tumbukan
Compton Scattering adalah fungsi langsung dari jumalh elektron yang
ada dalam formasi (densitas elektron). Akibatnya, densitas elektron
dapat dihubungkan dengan bulk density formasi dalam gram/cc.
Densitas bulk formasi adalah fungsi dari densitas matriks,
porositas dan densitas fluida yang berada di dalam pori-pori (salt
mud, fresh mud atau hidrokarbon). Untuk menentukan densitas
porositas, baik dengan menggunakan chart maupun dengan perhitungan,
membutuhkan data tipe fluida dalam lubang bor.
Persamaan untuk menghitung densitas porositas, adalah sebagai
berikut:
dimana :
= porositas yang diperoleh dari densitas
= densitas matriks (Tabel 2)
= densitas bulk formasi
= densitas fluida (1.1 salt mud, 1.0 fresh mud dan 0.7 gas)Bila
terjadi invasi yang dangkal pada formasi, rendahnya densitas
hidrokarbon pada formasi akan meningkatkan porositas density.
Keberadaan minyak tidak memberikan efek yang signifikan pada
porositas density, akan tetapi gas memberikan efek yang besar (efek
gas). Bila densitas gas tidak diketahui, Hilchie (1978)
menganjurkan untuk menggunakan densitas gas 0.7 gram/cc untuk
dimasukkan ke densitas fluida pada persamaan porositas density.
Litologi(gr/cc)
Sandstone2.648
Limestone2.710
Dolomit2.876
Anhydrite2.977
Salt2.032
Tabel 2. Densitas matriks pada litologi yang umum dijumpai.
Konstanta yang digunakan disini digunakan
dalam persamaan porositas density.
Gambar 12. Chart untuk melakukan konversi densitas bulk
Menjadi porositas menggunakan nilai yang diambil dari log
density.
c.Log Kombinasi Neutron-Density
Log kombinasi neutron-density adalah kombinasi dari log
porositas. Selain digunakan sebagai pengukur porositas, digunakan
juga untuk menentukan litologi dan mendeteksi zona gas. Kedua log
neutron dan density, umumnya direkam dalam satuan porositas
limestone. Porositas sebenarnya dapat ditentukan dengan cara :
pertama-tama baca porositas limestone apparent dari kurva neutron
dan density. Kemudian, nilai-nilai tersebut di plot silang (cross
plot) pada chart porositas neutron-density untuk memperoleh
porositas yang benar. Porositas dari log neutron-density dapat
ditentukan dengan cara matematis. Salah satu alternatif dalam
penentuan porositas density adalah dengan menggunakan persamaan
akar rata-rata (root mean square) sebagai berikut :
dimana:
= porositas neutron density
= porositas neutron density (unit limestone)
= porositas density (unit limestone)
Bila log neutron-density merekam porositas density yang bernilai
lebih kecil dari 0.0 (nilai yang umum dijumpai pada reservoir
anhydritic dolomite), gunakan persamaan berikut ini :
Gambar 13. Contoh kombinasi log neutron-density
dengan log gamma-ray dan kaliper.
Gambar 14. Chart untuk melakukan koreksi porositas dari log
neutron-density terhadap litologi, dimana digunakan
freshwater-based drilling mud
Gambar 15. Chart untuk melakukan koreksi porositas dari log
neutron-density terhadap litologi, dimana digunakan saltwater-based
drilling mud
6.1.3. Log Sonik.
Log sonik adalah log porositas yang mengukur interval waktu
transit (transit travel time - ) yang berjalan melalui satu foot
formasi. dipengaruhi oleh litologi dan porositas diukur dalam
satuan microsecond per foot. Untuk itu, cepat rambat gelombang
sonik pada matriks batuan harus diketahui untuk memperoleh
porositas sonik. Nilai tersebut dapat dilihat pada Tabel 1.
Porositas sonik dapat diperoleh dengan menggunakan chart pada
Gambar 3 seperti yang dijelaskan diatas maupun dengan menggunakan
persamaan sebagai berikut :Formula Wyllie:
dimana :
= porositas dari log sonic (fraksi)
= waktu interval transit pada matriks batuan (ft/sec), dari
Tabel 1
= waktu interval transit yang terbaca pada log sonic
(ft/sec)
= waktu interval transit pada fluida (ft/sec), untuk fresh mud =
189; salt mud = 185
Persamaan Wyllie ini dapat digunakan untuk menentukan porositas
pada consolidated sandstone dan karbonat dengan porositas
intergranular (grainstones) atau porositas interkristalin (sucrosic
dolomites). Akan tetapi, apabila porositas sonik dari karbonat yang
memiliki porositas vuggy atau fracture dihitung dengan dengan
persamaan Wyllie, akan memberikan nilai porositas yang terlalu
rendah. Hal ini terjadi akibat log sonik cenderung merekam
porositas matriks dibandingkan vuggy atau porositas sekunder dari
fracture. Persentase vuggy maupun porositas sekunder dapat dihitung
dengan mencari selisih antara porositas total dan porositas sonik.
Nilai porositas total, ditentukan dari salah satu loh nuklir,
misalnya log density maupun neutron. Persentase porositas sekunder
(secondary porosity index SPI), berguna dalam pemetaan parameter
pada eksplorasi di batuan karbonat.
Pada saat log sonik digunakan untuk menentukan porositas pada
batuan unconsolidated sand, harus ditambahkan faktor kompaksi ke
dalam persamaan Wyllie, menjadi sebagai berikut :
dimana :
= faktor kompaksi.
Faktor kompaksi ini diperoleh dari persamaan :
dimana :
= waktu interval transit pada shale yang kontinu
= konstanta yang umumnya bernilai 1.0
Waktu interval transit dari formasi akan meningkat, bila
terdapat hidrokarbon (efek hidrokarbon). Bila saturasi hidrokarbon
tidak dikoreksi maka porositas sonik akan terlalu tinggi. Hilchie
(1978) menyarankan untuk menggunakan koreksi empiris untuk efek
hidrokarbon, sebagai berikut :
(gas)
(minyak)6.2. CONTOH PENGGUNAAN6.2.1. Log Listrika.Pada lapisan
pasir yang tebal diperoleh data Induction Electric Log 16' Normal
3.6 (-m. Data lainnya: Rm @ 70C = 0.6 (-m; diameter lubang bor 7
7/8 inci dan SP = -100 mV.Hitung porositas lapisan tersebut
Jawab:
1. Dari hasil perhitungan Ro = 3.5 (-m dan Rw= 0.035 (-m
2.
3. Gunakan grafik Gambar Por-1.Karena tidak ada petunjuk lain,
umumnya diambil persamaan ; diperoleh =0.26.
b.Pembacaan Mikrolog menghasilkan:
Kedalaman
(kaki)R5 cm
((-m)R2.5x2.5
((-m)tmc
(mm)
78903.21.911
78912.61.711
78922.51.710
78932.71.910
78943.12.010
78952.81.910
78962.61.711
78973.51.612
78983.51.711
78993.02.18
79002.51.711
Pada temperatur formasi
Rm = 0.55 (-m
Rmc = 0.7 (-m
Rmf = 0.3 (-m
Diameter lubang 9 (22.8 cm). Hitung harga .Jawab:
1. Dihitung harga Rxo menurut PK 4.02.04
2. Gunakan nomogram Gambar 1 dengan memasukkan harga Rmf dan
Rmc.
Rekapitulasi hasil akhir adalah sebagai berikut:Kedalaman
(kaki)
F
7890902101700.18
78911535280.17
78921330240.18
78931433260.17
78942047370.15
78951535290.16
78961535280.17
78971535290.16
78981330250.18
78991535290.16
79001330250.18
6.2.2. Log Radioaktifa. Diketahui
= 13 pu (porosity unit)
Caliper = 7 5/8 inci
Bit size = 7 7/8 inci
Lapisan= batuan pasirHitung harga porositasnya
Jawab :1. Gunakan grafik Gambar Por-15a, grafik paling
bawah:
Bit size - caliper = 7 7/6 - 7 5/8 = 1/4 inci.
Diperoleh terkoreksi = 11 pu
2. Gunakan grafik Gambar Por-13, diperoleh = 0.14.
b. Diketahui :
terbaca pada log 2.29 g/ccDiameter lubang 12 inci; lubang terisi
lumpur. Matrik batuan : batuan kapur.Tentukan harga
porositasnya.
Jawab:
1. Dengan grafik Gambar Por-15a, grafik gambar atas diperoleh
koreksi = + 0.02 gr/cc. terkoreksi = (2.29 + 0.02) = 2.31 gr/cc.2.
Gunakan kurva Gambar Por-5, dengan =1.1 (air asin), diperoleh =
0.25
6.2.3. Log SonikPada log terbaca Interval Transit Time 76 (s/ft.
Batuannya pasir (sandstone); tentukan porositasnya.
Jawab:
Dengan kurva Gambar Por-3 diperoleh = 0.18.
_1138639613.unknown
_1138657220.unknown
_1138658051.unknown
_1138659521.unknown
_1138660933.unknown
_1138661814.unknown
_1138662273.unknown
_1138662478.unknown
_1138660944.unknown
_1138660762.unknown
_1138660866.unknown
_1138659532.unknown
_1138658575.unknown
_1138658909.unknown
_1138658089.unknown
_1138657897.unknown
_1138657933.unknown
_1138657890.unknown
_1138649660.unknown
_1138649955.unknown
_1138655722.unknown
_1138655751.unknown
_1138650398.unknown
_1138650612.unknown
_1138650915.unknown
_1138650576.unknown
_1138650267.unknown
_1138649814.unknown
_1138649903.unknown
_1138649758.unknown
_1138641157.unknown
_1138648725.unknown
_1138648802.unknown
_1138641202.unknown
_1138641100.unknown
_1138641147.unknown
_1138641135.unknown
_1138640081.unknown
_1138640507.unknown
_1138639622.unknown
_1133171025.unknown
_1133177666.unknown
_1133188601.unknown
_1133189342.unknown
_1133349559.unknown
_1138603647.unknown
_1133189530.unknown
_1133188878.unknown
_1133188901.unknown
_1133188970.unknown
_1133188782.unknown
_1133187359.unknown
_1133188335.unknown
_1133177727.unknown
_1133177704.unknown
_1133174556.unknown
_1133174613.unknown
_1133174656.unknown
_1133174589.unknown
_1133174473.unknown
_1133174513.unknown
_1133174175.unknown
_1133169715.unknown
_1133170687.unknown
_1133170860.unknown
_1133170424.unknown
_1123066462.unknown
_1123075795.unknown
_1133168635.unknown
_1123074972.unknown
_1123075794.unknown
_1123060983.unknown
_1123066312.unknown
_1123059847.unknown
